当前位置：文档之家 › 机械设计毕业论文定稿 小型薄壁零件冲压机动力及传动系统设计

机械设计毕业论文定稿 小型薄壁零件冲压机动力及传动系统设计

  • 格式：docx
  • 大小：1.27 MB
  • 文档页数：52

本科毕业设计（论文）小型薄壁零件冲压机动力及传动系统设计Power and Transmission System Design of Small Thin Wall PartsPunching Machine江苏科技大学毕业论文（设计）任务书系部：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学号：1040202218姓名：指导教师：职称：讲师2014年6月5日摘要本次毕业设计的题目是小型薄壁零件冲压机动力及传动系统设计。

论文前半部分主要介绍了薄壁零件的运用前景以及市面上现有冲压机传动系统的种类，根据毕业设计题目数据公称力，滑块行程，滑块行程次数，最大封闭高度，模柄孔尺寸，工作台尺寸这几个数据，参考现有的冲压机类型，选择适合自己的冲压机类型，进行分析，选择优化，提出自己的一套方案，即根据运动执行机构需具有急回特性行程次数高，冲压力小这些特点，选择皮带轮传动，一级减速器，再加曲柄连杆滑块机构，最终实现冲压的过程。

后一部分是设计减速器的各部分数据，其中包括齿轮的尺寸，轴的尺寸，轴承的选择，键的选择校核。

最终是连杆滑块的设计，导轨的选择，箱体的设计。

通过以上的设计计算，可以得出一个行程次数高的小型薄壁零件冲压机。

关键字：薄壁零件曲柄压力机曲柄连杆滑块机构AbstractThe topic of this graduation design is small thin-wall parts stamping equipment power and transmission system design. Paper first part mainly introduces the use of thin wall parts, as well as kinds of existing punching machine drive system on the market, according to the graduation design topic data nominal pressure, stroke, stroke frequency, the maximum height of closed, die hole size, and handle these data table size, reference the existing punching machine type, choose suitable punching machine type, were analyzed, and the optimized choice, put forward its own set of plans and the actuator according to the campaign is fast-returning characteristic of a stroke number is high, the small impact force, the characteristics, choose the pulley drive, reducer, plus the crank connecting rod slider mechanism, finally realizes the stamping process. After the part is the design of reducer parts data, including the size of the gear, the size of the shaft, bearing choice, the choice of key check. Finally is the design of the connecting rod slider, guide rail, the choice of the design of the box body. Through the above design and calculation, can get a trip the high number of small punch thin-walled parts.Key words:thin wall parts Crank press The crank connecting rod slider mechanism目录第一章 绪论 (1)1.1薄壁零件的市场前景 (1)1.2薄壁冲裁的现有状况 (1)1.3冲压机的方案讨论 (2)1.4曲柄压力机的发展过程 (2)第二章 总体方案设计 (4)2.1传动级数分析 (4)2.2确定离合器和制动器安装位置 (4)2.3曲柄压力机基本参数 (5)2.4总体方案分析计算 (5)2.4.1滑块位移的β-s 曲线运动分析 (5)2.4.2滑块速度分析计算： (7)2.4.3滑块的加速度分析： (7)2.4.4曲轴公称转角 g α (7)2.4.5公称当量力臂计算 (7)第三章 冲压机结构分析设计 (8)3.1电动机选择与飞轮设计： (8)3.2各级传动比的分配 (11)3.3皮带轮的选择 (11)3.4一级齿轮减速器设计 (16)第四章 芯轴的设计计算 (22)4.1高速轴的设计校核 (22)4.2高速轴轴承的选用校核 (23)4.3高速轴上键连接的设计校核 (24)4.4低速轴的设计校核 (25)4.5低速轴轴承的选用校核 (26)4.6低速轴上键连接的设计校核 (27)4.7曲轴的设计校核 (28)4.8曲轴轴承的选用校核 (31)4.9曲轴上链接键的设计校核 (32)第五章连杆滑块导轨机构设计 (33)5.1离合器制动器的选择 (33)5.2连杆杆体设计 (34)5.3连杆轴瓦材料的选择 (35)5.4调节螺杆设计 (35)5.5滑块设计 (37)5.6导轨选用 (37)5.7箱体设计 (38)结论 (40)致谢 (41)参考文献.................................. 错误!未定义书签。

第一章绪论1.1 薄壁零件的市场前景薄壁零件因具备重量轻、节省原料、构造紧凑等特征，所以被普遍的运用在工业生产中，但薄壁零件的加工难度相对高，那是由于薄壁零件的刚性差，强度弱，在加工过程中容易发生形变，从而零件的形位公差变大，最终无法保证零件的加工精度要求。

而冲裁加工是一种加工薄壁零件的很好途径，所以一个高效率，高稳定性的冲裁机构是加工薄壁零件的重要托举。

薄壁零件在汽车行业尤为突出，现在以汽车发动机的缸套为典型，发展薄壁缸套的研究是时下发动机发展的主流。

它不改变发动机缸孔中心的距离，不增重发动机，但是发动机的功率增加了10%~20%。

而生产这个缸套较为方便精确的方法便是冲裁加工。

自改革开放以来，我们国家的内燃机正在通往功率大、高速、强度高、效率高、能耗低、低排放、柴油化的道路上去，这就对薄壁缸套的刚度、缸套内表面的耐磨性、缸套内表面的摩擦系数有着越来越高的要求。

在钢质薄壁缸套进入市场后，广大消费者发现因为它整机的性能变好、功率也增大、工作状态更加稳定、故障率降低了很多、维修方便、性价比更高了。

所以通过市场调查研究后，我们可以知道，我国加入了WTO以后，发动机这个行业受到国际先进技术的强烈冲击，所以促使我们必须对原有的生产技术进行改革创新，优化缸套的生产模式，创新缸套的生产技术。

1.2 薄壁冲裁的现有状况国内现在是什么情况呢？我国自1978年以来，正规的机械压力机生产厂商有23个，总产量占据了49%的行业份额，其中开式压力机的比重占了大概70%，大型还有重型压力机比重有将近3%，在新中国成立以来，国内多家大型重工业企业进行了技术革新，生产率提高了很多，场内科研队伍也日渐壮大，他们进行了第三代压力机的科研工作，使得市场内的产品不断地更新换代，比如，济南第二机床厂对他们的产品惊醒了23次更新，有的甚至前前后后多次进行改进，就以160吨闭式双点压力机这个型号，这个压力机在他们企业前前后后被更新设计了三次，所以它的的性能及质量愈来愈出色。

在汽车、航空航天、电子和家用电器这些领域，需要大量的薄壁类金属板壳零件。

特别是在汽车行业，进入第二十一个世纪后，中国的汽车制造业发展很快，但中国的金属冲压成型的薄金属板还有很大的发展空间，即使如此，相比第二十世纪，有关冲压设备板类加工技术具有明显的技术突破。

国外目前的情况，在过去的30年中，曲柄压力机广泛应用于板料冲压的大规模生产和锻造，专业化程度越来越高，提出了高速，高精度的发展趋势，自动化程度高。

国外现如今CNC控制已经基本普遍。

但最近几年，高柔性化，高通用性能的趋势越来越强劲，在这种大潮流下，国外压力机的科研人员设计制造出一些创新性的，高柔性的，共通行的的压力机面市。

1.3 冲压机的方案讨论面对国内如此紧迫的压力机市场，设计一部高效率，高稳定性，高性价比的压力机是很有意义的，那么现有压力机的传动方案有哪一些呢？(1)曲柄滑块式：使用曲柄机构的冲床称为曲柄滑块式冲床，绝大部分的机械冲床使用曲柄机构。

因为，曲轴生产简单，并能准确地确定下死点位置和滑块运动曲线，最主要的是基本上适用于各种机械加工]12[。

(2)机械凸轮式：用凸轮来带动连杆滑块机构实现冲压的的冲床被称为凸轮式冲床。

这个装置的主要特点是这个样子的，用恰当的凸轮曲线，使得滑块运动规律确定。

]12[不过凸轮机构比较复杂，这个机构不适合传达比较大的力矩的，所以这种冲床能力显得比较小。

(3)肘杆伺服式：用肘杆机构来带动连杆滑块机构实现冲压的冲床被称为肘杆式冲床。

这类冲床具的特征是这样子的，在下死点左右时，滑块的速度会变得很缓慢(和曲柄式冲床比较)。

虽然说这个装置也能确定下死点这个点，但是这种冲床不太适用于速度快，精度高的冲裁加工。

(4)液压式：这个方式与其他三种不同的地方在于他不是机械驱动的，是液压驱动的。

这种冲床大体上可以分为两种，一种是油压式，一种是水压式的，现在工业中油压式的用得比较多，水压式的一般用于大型机械或着那些特殊的机械。

通过上述分析，结合我的原始数据特点：公称力小，滑块行程次数高，精度要求高等特点所以决定选取曲柄滑块式结构来实现我的目的。

1.4 曲柄压力机的发展过程曲柄压力机是曲柄驱动的，适用于板料冲孔落料，弯曲，拉伸和成形加工，如果结合自动送料装置，可自动冲压生产。

在农业机械、电气行业、汽车工业等用途较为广泛，特别是汽车这个行业的薄壁零件的生产，市场特别广阔，为了满足小批量和单件生产经济上的合理性，要求其生产线具有较高的柔性还有强调工艺设备的万能性。

我国在近10～15年的工业结构中，曲柄压力机依旧是哪些批量产量大的企业在对体积模锻的主要方式以及是他们板冲车间的主要设备。

合集下载

冲床冲压机构、送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文

冲床冲压机构、送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文

冲床冲压机构、送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文1 设计题目设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。

冲床的工艺动作如图（1-1a ）所示，上模先以比较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成型工作，此后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。

上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工 作循环。

（a ） （b ） （c ）图1—1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统，并绘制减速器装配图。

因此，此设计分3个部分：第一部分，冲压机构的设计；第二部分，送料机构的设计；第三部分。

传动系统及减速器的设计。

2 原始数据与设计要求1．动力源是电动机，下模固定，上模作上下往复直线运动，其大致运动规律如图b）所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性；2．机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40°；3．上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）；4．生产率约每分钟70件；5．上模的工作段长度l=30~100mm，对应曲柄转角θ=（1/3~1/2）π；上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上；6．上模在一个运动循环内的受力如图c）所示，在工作段所受的阻力F0＝5000N，在其他阶段所受的阻力F1＝50N；7．行程速比系数K≥1.5；8．送料距离H=60~250mm；9．机器运转不均匀系数δ不超过0.05。

若对机构进行运动和动力分析，为方便起见，其所需参数值建议如下选取：1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄的质心则与回转轴线重合；2）设各构件的质量按每米40kg计算，绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算；3）转动滑块的质量和转动惯量忽略不计，移动滑块的质量设为36kg；4）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30kg·m2；5) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。

薄壁零件冲床运动方案设计方案

薄壁零件冲床运动方案设计方案

薄壁零件冲床的运动方案设计在冲制薄壁零件时，上模<冲头)以较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，接着上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。

上模退出下模后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。

技术要求：<1)动力源为电动机，按平均功率选用电动机，空载F1=50N，生产率为每分钟70 件。

<2)上模做上下往复直线运动，要求快速下沉、匀速工作进给和快速返回。

上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上，运动规律要满足图 1-1 的所示函数。

<3)行程速比系数K≥1.5,许用压力角[α]=50º。

<4)送料距离H=150 mm。

设计数据：<1)上模工作段的长度约为L=40mm<2)对应曲柄转角φ= 60 - 100 º<3)冲压载荷F= 4300 N图1-1<1)拟定机构系统总体运动方案。

<2)画出系统运动方案简图。

<3)完成论证报告。

分析工作原理可知，薄壁零件冲床要求完成的工艺动作有以下四个：<1)送料：这一动作由送料机构完成，要求在冲头在下沉到胚料上面高度之前把胚料送到拉延位置。

<2)压紧：该动作要求在胚料到达拉延位置后，冲头开始拉延前把胚料压紧。

<3)拉延成型：该动作发生在压紧胚料以后。

<4)成品推出下模并退模：该动作主要由退料机构完成，在冲头把成品推出下模后、正准备返回时，退料机构把成品抱住，阻挠其尾随冲头一起返回。

该冲床的执行机构有四个，要拟定该冲床的运动循环图主要是确定冲头、送料、压紧、退料四个执行件的先后顺序，以利于各执行机构的设计、装配和调试。

薄壁零件冲床的冲压机构为主机构，以它的主动件的零位角为横坐标的起点，纵坐标为个执行机构的位移起始位置。

拟定的运动循环图如表1-1 所示。

表1-1 薄壁零件冲床运动循环图要实现图1-1 所示的这样一个复杂的函数发生机构，简单的四杆机构已无能为力。

冲床冲压机构送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文

冲床冲压机构送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文

冲床冲压机构送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文摘要：随着工业制造的发展，冲床冲压技术在金属加工领域中得到了广泛的应用。

冲床冲压机构、送料机构以及传动系统是冲床的核心组成部分，对冲床的工作性能和加工效率起着重要作用。

本文主要研究了冲床冲压机构、送料机构以及传动系统的设计原理与方法，以及其对冲床性能的影响。

关键词：冲床冲压机构、送料机构、传动系统、设计原理、工作性能、加工效率一、引言冲床冲压技术是一种利用压力将金属材料冲剪、折弯、拉伸等加工成形的方法。

冲床冲压机构、送料机构以及传动系统是冲床的重要组成部分，其设计合理与否直接影响冲床的工作性能和加工效率。

二、冲床冲压机构的设计原理与方法冲床冲压机构主要由床身、滑块、连接杆、凸块以及压力机构等组成。

其设计原理是根据冲压工件的特点和要求，合理选择机构的结构形式和参数，使得冲床能够实现高效而稳定的工作。

设计方法包括力学原理的应用、结构优化设计以及模拟分析等。

三、送料机构的设计原理与方法送料机构主要用于将工件定位并送入冲床工作区域，其设计原理是使送料机构能够稳定而准确地将工件送入冲床，并控制送料的速度和位置。

设计方法包括送料机构的结构选型、送料驱动装置的选择以及送料传感器的设计等。

四、传动系统结构设计传动系统用于将电机的转动传递给冲压机构实现冲压动作。

传动系统的设计原理是使其能够实现高效的能量传输和运动控制。

传动系统结构设计包括选择传动方式、传动装置的匹配以及传动齿轮的设计等。

五、对冲床性能的影响六、结论通过对冲床冲压机构、送料机构以及传动系统的设计原理与方法的研究，可以实现冲床的高效稳定工作。

设计合理的机构能够提高冲床的工作性能和加工效率，从而满足金属加工领域中的各种要求。

2.李XX,王XX.现代冲床技术[M].北京:机械工业出版社,2024.。

薄壁零件冲压机结构设计

薄壁零件冲压机结构设计

薄壁零件冲压机结构设计薄壁零件冲压机是一种专门用于加工薄壁零件的机器，其结构设计对于机器的性能和加工效率有着至关重要的影响。

本文将从机器的结构设计方面进行探讨，以期为读者提供一些有益的参考。

一、机器的整体结构设计薄壁零件冲压机的整体结构设计应该考虑到机器的稳定性和刚性，以确保机器在高速运转时不会出现晃动或变形等问题。

同时，机器的结构设计还应该考虑到机器的易于维护性和操作性，以方便用户进行维护和操作。

在机器的整体结构设计中，应该注意以下几点：1. 机器的底座应该采用厚实的钢板焊接而成，以确保机器的稳定性和刚性。

2. 机器的上下模板应该采用高强度的合金钢材料制造，以确保机器在高速运转时不会出现变形或破裂等问题。

3. 机器的传动系统应该采用高精度的齿轮传动或同步带传动，以确保机器的运转精度和稳定性。

4. 机器的液压系统应该采用高品质的液压元件和管路，以确保机器的液压系统的可靠性和稳定性。

二、机器的模具结构设计薄壁零件冲压机的模具结构设计是机器性能和加工效率的关键因素之一。

模具的结构设计应该考虑到以下几点：1. 模具的材料应该采用高强度的合金钢材料，以确保模具的耐磨性和耐用性。

2. 模具的结构应该简单、紧凑，以确保模具的加工精度和稳定性。

3. 模具的设计应该考虑到零件的加工工艺和加工要求，以确保零件的加工质量和精度。

4. 模具的调整和更换应该方便快捷，以提高机器的生产效率和经济效益。

三、机器的控制系统设计薄壁零件冲压机的控制系统设计是机器性能和加工效率的另一个关键因素。

控制系统的设计应该考虑到以下几点：1. 控制系统应该采用高性能的PLC控制器和触摸屏人机界面，以确保机器的控制精度和稳定性。

2. 控制系统应该具有多种自动化控制功能，如自动送料、自动定位、自动计数等，以提高机器的生产效率和经济效益。

3. 控制系统应该具有完善的故障诊断和报警功能，以方便用户进行故障排除和维护。

4. 控制系统应该具有良好的可扩展性和兼容性，以方便用户进行升级和改造。